بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّØْÙ…َÙ†ِ اارَّØِيم
Albert Einstein mengungkapkan teori relativitas pada tahun 1915. Teori ini salah satu pemikiran revolusionernya yang mampu mematahkan pemahaman orang-orang bahwa ruang dan waktu adalah mutlak. Lantas apa itu teori relativitas dan bagaimana dampaknya bagi kehidupan kita?
Gagasan dalam teori ini berkontribusi besar dalam perkembangan hukum gravitasi yang sebelumnya dicetuskan oleh Sir Isaac Newton pada tahun 1687. Dalam buku Fisika Kelas XII yang disusun oleh Minardi (2020), teori ini terbagi menjadi dua yaitu teori relativitas umum dan relativitas khusus.
A. Apa Itu Teori Relativitas Einstein?
Tahun 1687 ilmuwan Isaac Newton mengemukakan gaya gravitasi adalah gaya tarik menarik antara 2 benda yang memiliki massa. Gagasan tersebut diterima tanpa diketahui penyebabnya selama 229 tahun.
Akhirnya, pada tahun 1916 Albert Einstein memviralkan teori relativitas umum yang menentang gagasan Newton. Menurut Einstein, gravitasi adalah akibat dari kelengkungan yang dibentuk oleh massa objek terhadap ruang dan waktu.
Konsep gravitasi ditentang karena di abad ke 19 banyak bermunculan fenomena tak terduga dan tidak sesuai dengan hukum Newton. Contohnya saat planet Merkurius mengelilingi Matahari dengan perhitungan yang lebih cepat dari sebelumnya.
Maka pendapat Einstein dalam teori relativitas adalah pengukuran besaran fisika dan kecepatan cahaya yang mutlak yang bergantung pada pandangan pengamat baik itu bergerak ataupun tidak, seperti dikutip dari Encyclopedia Britannica.
B. Jenis-Jenis Teori Relativitas
Teori relativitas Newton terdiri atas teori khusus dan teori umum, yang keduanya bertumpu pada dasar matematika yang kuat dan keduanya telah diuji dengan percobaan-percobaan dan pengamatan.
1. Teori Relativitas Khusus
Menurut Einstein ruang dan waktu bukanlah hal mutlak melainkan relatif. Hal ini merujuk pada penemuannya dalam teori relativitas khusus yang meyakini dua postulat yaitu:
Postulat pertama menyatakan bahwa hukum fisika adalah mutlak dan memiliki sifat dan bentuk yang sama di setiap kerangka acuan yang konstan maupun tidak bergerak sama sekali.
Postulat kedua menyatakan bahwa kecepatan cahaya konstan dan memiliki nilai (c= 3 x 108 m/s), selain itu tidak bergantung dengan sumber cahaya maupun posisi pengamat.
2. Teori Relativitas Umum
Albert Einstein menggabungkan beberapa hasil percobaan setelah menemukan teori relativitas khusus. Ia menggabungkan teori newton terkait gravitasi dengan teori relativitas yang dikembangkannya sehingga muncul teori relativitas umum.
Dalam teori ini, menurut Einstein gravitasi merupakan bagian dari ruang dan waktu yang disebabkan oleh besaran massa sehingga membuatnya berbentuk lengkungan termasuk benda-benda disekitarnya.
Contohnya ketika kamu meletakkan selembar kain di lantai, lalu simpan bola di tengah kain tersebut. Kain akan membentuk lengkungan yang disebabkan oleh bola di tengah.
Teori relativitas umum membuat dunia fisika lebih terbuka, termasuk pemahaman tentang alam semesta yang luas. Dengan teori ini, ilmuwan mampu menjelaskan alasan Merkurius bergerak lebih cepat saat mengitari matahari dan ada pergeseran sudut 43 detik per abad.
C. Bukti Teori Relativitas
Berikut ini merupakan beberapa bukti sekaligus pemanfaatan teori relativitas dalam kehidupan kita sehari-hari, diantaranya yaitu:
1. GPS
Teori relativitas berdampak pada pengembangan GPS yang akurat untuk menunjukkan jarak dan perkiraan waktu. Teknologi GPS bekerja berdasarkan data dan informasi yang ditransfer satelit ke stasiun penangkap sinyal di bumi untuk kemudian dikirimkan ke GPS yang kamu gunakan. Dengan begitu kita dapat memperkirakan waktu untuk menuju suatu lokasi menggunakan transportasi tertentu.
2. TV Analog
TV analog merupakan contoh lain dari teknologi yang muncul berkat teori relativitas. Teknologi TV ini mampu menampilkan siaran berupa gambar dan suara menggunakan sinar katoda dari transfer elektron ke fosfor bermagnet. Kemudian elektron menciptakan pixel warna pada layar TV dengan 30 persen kecepatan cahaya guna menayangkan gambar.
3. Teori Bigbang
Dari teori relativitas umum, ilmuwan meyakini bahwa alam semesta berasal dari benda yang padat dan panas lalu meledak. Hal ini menunjukkan bahwa alam semesta mengalami pemuaian lalu meledak menjadi material kecil dan menjauh.
4. Lubang Hitam (Black Hole)
Ilmuwan Schwarzschild di tahun 1915 menemukan solusi lewat persamaan medan Einstein. Ia menjelaskan bahwa terdapat geometri ruang waktu yang di sekitar bintang. Bintang-bintang tersebut memiliki kerapatan tinggi dan gravitasi yang besar.
Gravitas yang kuat dapat melengkungkan ruang dan waktu sehingga benda dan cahaya tidak dapat keluar dari sana. Astronom memperkirakan posisi lubang hitam dengan gravitasi kuat lewat perubahan materi di langit.
Sementara dalam bidang kimia, teori relativitas terbukti dari adanya penemuan merkuri di logam cair. Berdasarkan teori relativitas, pengaruh kecepatan dan massa pada merkuri yang terikat dengan atom pembentuknya menyebabkan senyawa mencair meski dalam suhu normal. Contohnya yaitu teknologi nuklir yang ada saat ini mulai dari mesin, tenaga, dan bom atom semua berlandaskan teori relativitas.
